Roberto Sozzi (ARPA Lazio) Teodoro Georgiadis (CNR-IBIMET ...

3. ANALISI ENERGETICA DEL PLANETARY BOUNDARY LAYER—————————————————————————————————————wk= 1 ke quindi W ( zk ) ∑ w( z j)rk∆pg= M j=kQuest’ultima relazione somma i contributi di tutti i segmenti di aria della colonna che sovrastano ilsegmento k-esimo, fino ad una quota (la M-esima appunto) dove il contributo diviene trascurabile.Si è quindi approssimato l’integrale della (3.20). L’uso di questa relazione (o della suaapprossimazione) discreta richiede alcune considerazioni relativamente alle unità di misura. Se lemisure di pressione sono espresse in (mb), allora si ha che:W( z ) 2 = 100 ⋅W( z ) W( z ) 2 = 10⋅W( z )kkg mkkg cmQuanto fin qui calcolato è la massa di vapor d'acqua in grado di assorbire la radiazione solareincidente.Il coefficiente di assorbimento, in generale, dipenderà dalla lunghezza d'onda della radiazione stessa,tuttavia, integrando su tutto lo spettro solare, è stata ricavata la relazione semiempirica seguente per ilcoefficiente di assorbimento globale a v , che varia al variare della quota nel modo seguente:( z) 0.077[ W( z)cosζ] 0. 3a v= [3.21]dove W(z) è espresso in (g/cm 2 ) e ζ è l'angolo di zenith, pari a π/2-Ψ.Oltre ad essere assorbita, la radiazione solare incidente viene anche diffusa (scattering) da alcunicostituenti gassosi dell'atmosfera come O 3 ,O 2 e CO 2 . Per tener conto globalmente di questo fenomeno,è stata proposta una relazione semiempirica che definisce il coefficiente di trasmittanza tdell'irradianza ad onda corta come:4[ 9.49⋅100.051] − p + cos( ς )t = 1.03−0.08[3.22]dove la pressione è misurata in (mb). Noto il coefficiente di assorbimento del vapor d'acqua e l'effettodi diffusione operato dagli altri gas atmosferici, è possibile a questo punto valutare quanta radiazionesolare diretta è in "avvicinamento" ad una certa quota z:[ t − a ( z)]R↓ = E ⋅[3.23]swvUna parte della radiazione ad onda corta che raggiunge il suolo (la somma quindi della componentediretta e della componente diffusa) viene riflessa dalla superficie terrestre che possiede un coefficientedi riflettività in generale variabile con la lunghezza d'onda della radiazione incidente. Nelle applicazionipratiche, quello che è veramente interessante è il rapporto tra la radiazione ad onda corta checomplessivamente viene riflessa dal suolo e la radiazione dello stesso tipo che complessivamenteraggiunge il suolo, cioè il coefficiente di albedo (α) superficiale o integrale, dato che non distinguetra radiazioni a differenti lunghezze d'onda. I valori assunti dall'albedo sono differenti a seconda del tipodi suolo considerato: per esempio, l'albedo vale circa 0.95 per una distesa nevosa (che quindi riflettequasi tutta la radiazione incidente) e 0.05 per un suolo scuro ed umido (che quindi trattiene quasi tutta laradiazione incidente). In Tab.3.5 sono raccolti alcuni tipici valori del coefficiente di albedo.Dall'osservazione sperimentale è noto che il coefficiente di albedo integrale non è una costante,—————————————————————————————————————- 117 -k